細胞治療帕金森的的最初思路很簡單:這種進行性疾病的癥狀在很大程度上是由大腦深處產生多巴胺的神經元的死亡引起的。隨著神經遞質水平的降低,出現典型的震顫、僵硬和運動緩慢。
研究人員希望通過用新的多巴胺生產器替代那些失去的神經細胞,來重振大腦與人體肌肉的聯系,并改善人的整體運動功能。
但在大腦中,一切都變得更加復雜。除了任何一種任何活組織移植都會帶來免疫系統排斥反應的風險之外,重要的是要確保移植的細胞功能正常,而且在生長過程中不會出現任何危險的基因突變。
那么,在2019年科學家是如何突破這些問題,國內在這一領域又有哪些進展?
國際公布最新療法
現在,一家名為Aspen Neuroscience新公司開發了一種新方法,他們的目的是同時解決這兩個障礙。
首先,這個研究團隊希望通過一病人自己的細胞為起點,以此避免任何有害的免疫反應。同時,研究團隊計劃實施嚴格的質量控制計劃,采用全基因組測序和人工智能技術,以確保細胞在處理和在制備過程中保持一致。
為了實現這一目標,這家機構以650萬美元的種子資金開始,希望結合團隊在干細胞生物學、基因組學和神經病學方面的專業知識,為帕金森提供首個自體細胞療法。而這一領域的其他團隊怎追求同種異體途徑,或者是來自于捐獻者而不是患者的療法。
他們的思路是從培養患者的皮膚細胞開始,通過基因誘導使其成為多能干細胞,或者是能夠分化為體內任何其他細胞類型的細胞。然后用化學方法進一步將它們轉化成產生多巴胺的神經元的前體。這些神經元通常存在與中腦和負責肢體運動的區域。
美國國立衛生研究院(NIH)重組DNA咨詢委員會成員Federoff在接受采訪時說,這種方法可以產生移植所需的細胞群,并且在足夠短的時間內對疾病的發展產生潛在的有益影響。他們認為,這種療法與現在人們所知的任何其他治療方法都不同,因為它有望使帕金森患者疾病進程推遲。
細胞劑量
與其他細胞療法和癌癥治療方法相比,治療帕金森的這種方法所需的細胞數量要少得多。健康的人類大腦僅包含20萬個產生多巴胺的神經細胞,分布在兩個大腦半球之間。而患有帕金森的患者已經損失了大約50%或更多的神經元。
而這個研究團隊計劃評估兩種劑量:一種旨在替換人正常細胞補體的60%至65%,另一種是用于更大劑量的治療。
較小劑量的治療也是從患者供體細胞開始,通過減少生產步驟來使治療更加安全。因為每一個細胞分裂和增殖的周期都會帶來基因突變的風險。
隨著細胞的生長,他們持續使用數據驅動技術進行評估,使用全基因組RNA測序在每個階段將細胞與開始時每個患者身上獲取的遺傳條形碼相匹配。這將使他們能夠在多能干細胞基因組中尋找變化、重復或缺失。以確保植入的細胞都是健康的,沒有突變的。
移植過程中使用的細胞沒有完全生長,作為神經元祖細胞,當它們被鏈接到其他神經結構并開始形成自己的新網絡時,它們模擬了生長中的胎兒大腦的發育過程。科研人員預期它們將以一種與突觸神經傳遞和細胞間通訊過程一致的方式制造和釋放多巴胺。
科研人員認為,這種方法提供的不僅僅是多巴胺泵,也是提供真正的神經元,可以替補以各種方式丟失的細胞。
臨床研究計劃
該研究團隊計劃對兩種主要類型的帕金森病進行兩個療程的治療研究。他們首選的是特發性或散發性帕金森,第二種是則是將該療法與CRISPR基因編輯結合,旨在解決這種疾病最常見的基因突變之一,這種突變與大約5%的病例有關。
第二種方便不僅是為了重啟基因突變相關病例的多巴胺生成,還為了解決疾病發生的根本原因——修復受損的GBA酶。
目前這家機構尚未獲得FDA批準正式啟動臨床試驗,但臨床試驗的計劃已經獲得批準,在此期間準備了帕金森患者的“預備隊列”, 包括招募和測試的初始階段,以及選擇能夠將皮膚細胞制成多能干細胞的患者。在獲得FDA批準后,該團隊計劃在1/2期試驗中至少招募176名參與者。
2019年國內哪些成果值得關注?
目前,全球在ClinicalTrials.gov上已經注冊的關于干細胞在帕金森病的臨床實驗案例共有24項,而我國占據了4項,其中鄭州大學第一附屬醫院利用胚胎來源的神經細胞研究帕金森病已通過衛健委干細胞備案項目。
除鄭州大學第一附屬醫院外,在已通過干細胞備案的52個項目當中,中國醫學科學院北京協和醫院和上海市同濟醫院均利用了神經干細胞針對帕金森病及其并發癥展開了安全性和有效性的臨床研究,相信在不久的將來,也會傳來好令人驚喜的消息。
國際上,日本批準了全球首個iPS細胞治療帕金森臨床試驗項目。該臨床試驗由高橋盾(Jun Takahashi)教授及其同事引領,計劃將京都大學庫存的iPS細胞培養成神經前體細胞,并將培養出來的細胞移植到帕金森患者大腦中,以期移植的細胞發育成神經元并釋放多巴胺。
國內進展
今年,國內干細胞治療帕金森有新項目啟動的,也有新研究成果輸出的,向人們展示了干細胞治療帕金森的前景。
在新項目的啟動上,8月,“人源神經干細胞治療帕金森病的安全性和有效性臨床研究”的項目啟動會召開。同時,這一臨床項目的招募信息也公之于眾。這給國內一些帕金森患者帶來了機會。
對于臨床成果的輸出,在第47期理解未來科學講座中,中國科學院動物研究所研究員、干細胞與生殖生物學國家重點實驗室副主任李偉分享了中科院動物研究所干細胞研究團隊的實際應用案例。目前,該團隊已經在長達12年的基礎研究和臨床前研究的基礎之上,啟動并完成了數例帕金森氏病患者的干細胞治療臨床研究,經過隨訪發現現階段的研究非常安全。
再有,河北醫學大學報道,他們對34例帕金森患者進行應用人臍帶間充質干細胞 外周靜脈滴注移植治療。對納入患者進行自身前后對照研究, 結果顯示臍帶間充質干細胞經靜脈移植對帕金森 患者安全有效,可以改善帕金森患者運動功能及睡眠質量。
展望
未來已來。干細胞已經被越來越多的科學家應用到帕金森的治療研究中。近年來,帕金森相關的在研干細胞療法不斷取得進展。正如2019年年初文匯報所述,“黃斑變性、糖尿病、帕金森病、脊髓損傷等疾病,既是困擾醫學界的難題,也給患者帶來了極大痛苦,能帶來突破性治療進展的,非干細胞治療莫屬”。
近日,廣東省科學院動物研究所研究員饒軍華團隊聯合廣州瑞臻再生醫學科技有限公司研究員張凌團隊、中山大學中山眼科中心研究員劉勝團隊等,利用靈長類動物模型證實基因校正提升多巴胺能神經元細胞治療帕金森病的療效......
一項研究顯示,攜帶與帕金森病風險增加相關的GBA1基因變異的人群,體內約1/4的腸道微生物組成會發生變化,這可能意味著他們更容易患上帕金森病。該研究表明,某些與帕金森病相關的生物學變化可能在臨床癥狀出......
科學研究發現,攜帶與帕金森病風險增加相關的GBA1基因變異的人群,體內約四分之一的腸道微生物物種組成會發生變化,這可能表明這些個體更容易患上該疾病。該研究結果表明,某些與帕金森病相關的生物學變化可能在......
隨著人口老化,帕金森癥等較常見于長者的疾病日益增加,這種無法根治的神經退行性疾病會損害患者運動能力,目前主要靠藥物或外科治療減緩癥狀。近日,記者從香港理工大學(簡稱“港理工”)獲悉,該校科研團隊成功開......
將干細胞應用于子宮內胎兒暴露的脊髓,有望治療影響運動和排泄功能的嚴重出生缺陷。研究人員在6人小規模臨床試驗后報告稱,該療法是安全的。2月28日,相關研究成果發表于《柳葉刀》。一種利用胎盤來源干細胞的宮......
日本厚生勞動省已批準兩款首創藥物的有條件上市。但部分研究人員指出,這兩種由重編程干細胞制成的療法——Amchepry和ReHeart,尚未達到成熟階段。“這是一項高風險的監管實驗。”美國加利福尼亞大學......
近日,暨南大學研究員閆森、副教授張軍團隊聯合同濟大學副教授高山峨團隊,通過非侵入性電刺激(NES)聯合人脂肪來源間充質干細胞誘導的多巴胺能神經元(NES-DN)改善了帕金森病猴模型的行為缺陷和病理特征......
每日認真刷牙有了新理由。韓國研究人員發現,口腔細菌能夠進入腸道并影響腦細胞,可能在帕金森病發病過程中發揮作用。近日,相關研究成果發表于《自然-通訊》。該研究由韓國浦項科技大學生命科學系教授AraKoh......
12月22日,齊魯制藥集團有限公司旗下恩他卡朋雙多巴片(Ⅱ)(商品名:申可安?)在阿里健康首發。該藥適用于治療經左旋多巴/多巴脫羧酶(DDC)抑制劑療法未能控制的出現或伴有“劑末”運動功能波動的成人帕......
凱斯·克雷比爾(右)自愿接受“自適應腦深部刺激”治療,他的帕金森病癥狀已得到顯著改善。圖為他和斯坦福醫學院神經病學專家們一起查看流媒體數據。圖片來源:美國《華盛頓郵報》美國斯坦福大學商學院名譽教授凱斯......